Investigating the efficacy of transcription factor-specific DNAzymes in animal models of inflammatory skin diseases

Entzündliche Erkrankungen der Haut sind durch trockene, juckende und schuppende Veränderungen des betroffenen Organs gekennzeichnet. Derzeitige Therapien behandeln meist nur die Symptome und sind häufig mit einem großen Spektrum an Nebenwirkungen verbunden. Es gibt daher einen wachsenden Bedarf an spezifischeren Therapieoptionen, welche Schlüsselmoleküle in der Immunopathologie dieser Krankheiten adressieren. Verschiedene Untergruppen von T-Helferzellen spielen eine zentrale Rolle bei der Entwicklung dieser Hauterkrankungen. Die Differenzierung und Aktivierung dieser T-Helferzell (TH)-Subtypen wird durch verschiedene Transkriptionsfaktoren reguliert. In dieser Arbeit liegt der Fokus auf dem TH2- bzw TH1-induzierenden Transkriptionsfaktor GATA3 bzw Tbet, Die atopische Dermatitis (TH2) sowie die Kontaktdermatitis und Psoriasis (TH1) werden mit einem der beiden TH-Zell-Phänotypen assoziiert. In den jeweiligen Erkrankungen konnten erhöhte Mengen des entsprechenden Transkriptionsfaktors nachgewiesen werden, was diese Moleküle zu einer interessanten Zielstruktur für eine DNAzym- Therapie macht. Um die Effizienz von Transkriptionsfaktor-spezifischen DNAzymen zu testen, wurden zwei verschiedene Tiermodelle für entzündliche Hauterkrankungen etabliert. Im ersten Modell wurde durch mechanische Schädigung der Haut und dem Hapten Oxazolon eine TH2-dominierte Kontakthypersensitivität ausgelöst, deren Eigenschaften der Atopischen Dermatitis entsprechen. Im zweiten Modell wurde in OVA-T-Zell-Rezeptor-transgenen Mäusen, nach OVA/CFA Sensibilisierung und anschließender lokaler OVA-Applikation eine TH1-dominierte Entzündung ausgelöst. Die Effekte einer präventiven lokalen Behandlung mit dem GATA3-spezifischen DNAzym hgd40, wurde im Oxazolon-Modell untersucht. Zum Schutz und zur Penetrationsförderung des Moleküls, wurde dieses in eine w/o/w Emulsion eingebracht. Im Vergleich zum Placebo und dem unspezifischen DNAzym ODNg3 zeigte die prophylaktische Behandlung mit hgd40 eine signifikante Reduktion der Hautschwellung. Ebenso konnte eine geringere Anzahl an infiltrierenden CD4+ Zellen in die Dermis beobachtet werden. Dieser Beobachtung ging in der frühen Sensibilisierungsphase eine niedrigere GATA3 mRNA Expression in der Haut voraus. Eine ähnliche Abnahme der Hautschwellung wurde nach einer semi-therapeutischen Behandlung beobachtet, in der hgd40 erst 24 Stunden vor Provokation aber nicht vor der Sensibilisierung appliziert wurde. Die Effekte der Behandlung mit dem Tbet-spezifischen DNAzym td32 wurden im OVA/CFA-Modell evaluiert. Die Daten zeigen eine geringere Hautschwellung nach prophylaktischer Behandlung mit einer td32-Emulsion, während keine Effekte nach Behandlung mit dem Kontroll-DNAzym ODNg3 oder dem Placebo zu beobachten waren. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass die Behandlung mit hgd40 keinen Einfluss auf die Entwicklung der Hautschwellung in dieser TH1-dominierten Entzündung hat. Dies unterstützt die Hypothese der spezifischen Interaktion des DNAzyms mit Tbet. Zusammenfassendkonnte gezeigt werden, dass durch die Behandlung mit DNAzymen, gerichtet gegen die TH2- und TH1- spezifischen Transkriptionsfaktoren GATA3 und Tbet eine Verbesserung der Entzündungssymptome in vivo erreicht werden konnte. Diese Ergebnisse zeigen, dass DNAzyme als vielversprechendes Instrument für die zukünftige lokale Behandlung entzündlicher Hautkrankheiten darstellen können.